CS240355B1 - Zapoje&ie nesymeiriskej ochrany meracieho prístroja proti preťaženiu - Google Patents

Abstract

Očelom vynálezu je ochrana meracleho prístroja po přivedení velkých napatí na vstupné svorky, a to napatí správnej polarity ako aj napatí opačné] polarity. Napátie přivedené na vstupné svorky može byť i viac ako desať krát vačšie ako je napátie potřebné na plná výchylku meracieho přístroje, přitom napátie na meracom přístroji je menšie ako dvojnásobok napátia odpovedajúceho plnej výchylke meracieho prístroja. Uvedenej ochrany sa dosahuje tým, že pri velkých vstupných napátiach sa olvárajú až do saturácie tranzistory zapojené ku vývodom meracieho prístroja a tým velká časť prúdu tsčie jedným z otvorených tranzistorov. Pri velkých nspStisch správnej polarity sa otvára prvý npn tranzistor (6) a pri cpačnej polaritě vstupného napátia sa otvára druhý pnp tranzistor (10).

Description

Predmetom vynálezu je zapojenie nesymetrickej ochrany meracieho prístroja proti preť.aženiu pre magnetoelektrické meracie přístroje s nulovou polohou ručky na začiatku stupnice.

Doposiai používané ochrany meracích prístrojov pomocou paralelné zapojených křemíkových diod majú nevýhodu v tom, že merací přístroj je v oboch smeroch pri velkých vstupných napátiach niekotkonásobne přetažený. Preíaženie u týchto ochrán je rovnako velké v oboch smeroch, pri vstupnom napatí správnej polarity a tiež pri napatí opačnej polarity. Zapojenie ochrán s tranzistormi a pomocnými mechanickými kontaktami vyžadujú pre vsojú činnost zdroj elektrickej energie, najčastejšie batériu. Nevýhodou týchto ochrán je, že pri vybití batérie přístroj vačšinou normálně pracuje, avšak ochrana bez napájacleho napátia nepracuje a přístroj může byť pri přetažení poškodený.

Podstata vynálezu spočívá v toin, že na kladnu vstupná svorku je připojený jeden koniec prvého odporu, ktorého druhý koniec je připojený na druhý odpor, ktorého druhý vývod je připojený na kolektory prvého npn tranzistora a druhého pnp tranzistora, ako aj na kladný vývod meracieho prístroja, na druhý koniec prvého odporu je súčasne připojený prvý oddělovací odpor, ktorého druhý vývod je připojený na bázu prvého npn tranzistora, přitom v emltcre prvého npn tranzistora je připojený jeden koniec tretieho odporu a anóda diody přitom druhý koniec tretieho odporu a katoda diody sú připojené na zápornú vstupnú svorku,, na ktorú je tiež připojený emitor druhého pnp tranzistora ako aj záporný vývod meracieho· prístroja, na kladná vstupnú svorku je připojený jeden koniec druhého oddelovacieho odporu, ktorého druhý koniec je připojený na bázu druhého pnp tranzistora.

Proti doterajším riešeniam má zapojenie podlá vynálezu výhodu v tom, že pri zvyšovaní vstupného napátia stúpa i výchylka meracieho prístroja a však po· překročení určitej hodnoty, vačšej ako je hodnota napátia potřebná na plnú výchylku meracieho prístroja, začne napatie na meracom přístroji klesat, neklesne však pod hodnotu, která odpovedá plné j výchylke meracieho prístroja. Pri ďalšom stupaní vstupného napátia na meracom přístroji napatie len pozvolné stúpa, merací přístroj je len nepatrné přetažený. Pri opačnej polaritě vstupného napátia, najčastejšie omylom přivedeného na vstupné svorky, napatie na meracom přístroji pri stúpajúcom napatí stúpa až po určitú hodnotu. Pri ďalšom stúpaní vstupného napátia na meracom přístroji poklesne na malú hodnotu, ktorá postačuje na to, aby přístroj mohol indikovat, že merané napatie má opačnú polaritu avšak merací přístroj nieje přetažený. Ďalšia výhoda zapojenia podta vynálezu je v tom, že ku svojej činnosti nepotřebuje napájací zdroj a tiež to, že okamžité po znížení vstupného napátia na úroveň odpovedajúcu pracovnému rozsahu meracieho prístroja je ochrana automaticky vyřaděná z činnosti a přístroj normálně pracuje.

Příklad zapojenia nesymetrickej ochrany meracieho prístroja podta vynálezu je uvedený na priloženom výkrese, kde na obr. 1 je příklad konkrétného zapojenia, obr. 2 je charakteristika ochrany udávajúca priebeh napátia na meracom přístroji v závislosti od napátia prívádzaného na vstupné svorky.

V uvedenom příklade podta obr. 1 je nakreslené zapojenie obvodu nesymetrickej ochrany meracieho prístroja, kde na kladnu vstupnú svorku 1 je připojený jeden koniec prvého odporu 3, ktorého druhý koniec je připojený na druhý odpor 4, ktorého druhý vývod je připojený na kolektory prvého npn tranzistora S a druhého pnp tranzistora 10, ako aj na kladný vývod 11 meracieho prístroja 13, na druhý koniec prvého odporu 3 je súčasne připojený prvý oddělovací odpor 5, ktorého druhý vývod je připojený na bázu prvého npn tranzistora 6, přitom v emitore prvého npn tranzistora 6 je připojený jeden koniec tretieho odporu 7 a anóda diody 8, přitom druhý koniec tretieho odporu 7 a katoda diody 8 sú připojené na zápornú vstupnú svorku 2, na ktorú je tiež připojený emitor druhého pnp tranzistora 10 ako aj záporný vývod 12 meracieho prístroja 13, na kladnú vstupnú svorku 1 je tiež připojený jeden koniec druhého oddelovacieho odporu 9, ktorého druhý koniec je pripojený_na bázu druhého pnp tranzistora 10.

Činnost’ nesymetrickej ochrany meracieho prístroja podlá obr. 1 je nasledujúca:

Medzi kladnú vstupnú svorku 1 a zápornú vstupnú svorku 2 je přivedené merané napatie. Prúd tečúci obvodom vytvoří na prvom odpore 3 a druhom odpore 4 úbytok napátia a vychýlí rúčku meracieho prístroja 13. Pri překročení vstupného napátia nad hodnotu odpovedajúcu plnej výchylke meracieho prístroja 13, stúpne úbytok napatia na druhom odpore 4 na takú hodnotu, že prúd privádzaný cez prvý oddělovací odpor do bázy prvého npn tranzistora S začne tento prvý npn tranzistor 6 otvárať až do saturácie a tým časť prúdu tečáca meracím prístrojom 13 začne tieeť npn tranzistorom

Cím je váčšie napatie privádzané na vstupné svorky 1, 2, tým je váčší prúd tečúci cez prvý oddělovací odpor 5 do bázy prvého npn tranzistora 6. Zváčšenie prúdu do bázy prvého npn tranzistora 6 má za následok váčšie otvorenie prvého npn tranzistora 6, čím je tento viac otvorený, tým váčšia časť prúdu tečie prvým npn tranzistorom 6, v důsledku čoho prúd tečúci meracím prístrojom 13 pri zváčšovaní vstupného napátia len nepatrné stúpa. Aby pri otvorení prvého npn tran240355 zistora 6 nekleslo napátie na vývodoch 11, 12 meracieho prístroja 13 pod hodnotu odpovedajúcu plnej výchylke meracieho prístroja 13 je do emitora prvého npn tranzistore S zapojená paralelná kombinácia tretieho odporu 7 a diody 8. Úlohou diody 8 je zmenšit úbytok napátia na treťom odpore 7 pri vačších prúdoch tečúcich prvým npn tranzistorom 8 a tým udržať na vývodoch 11, 12 meracieho prístroja 13 přibližné rovnaké napatie.

Pri připojení napátia opačnej polarity na vstupné svorky 1, 2 pretečie meracím prístrojom 13 prúd opačným smerom, ručka meracieho prístroja. 13 sa tiež vychýlí opačným smerom. Prietokom prúdu cez prvý odpor 3 a druhý odpor 4 vznikne na nich úbytok napatia. Ak je tento úbytok napatia dostatočne vetký, otvorí sa druhý pnp tranzistor 10 až do saturácie. Keďže přechod kolektor — emitor druhého pnp tranzistora 10 je připojený paralelné ku vývodom 11, 12 meracieho prístroja 13, bude napatie na meracom přístroji 13 dané saturačným napálím druhého pnp tranzistora 10. Toto napátie je menšie ako je hodnota napátia potřebná na plná výchylku meracieho prístroja 13 v prednom smere. Merací přístroj 13 indikuje, že merané napatie má opačná polaritu, avšak přístroj nie je přetažený.

Na obr. 2 je znázorněná veíkosť napátia na vývodoch 11, 12 meracieho prístroja 13 v závislosti od vstupného napatia přivedeného na vstupné svorky 1, 2. Na vodorovná os X sú vynesené hodnoty napatia na vstupných svorkách 1, 2, na zvislú os Y sú vynesené hodnoty napatia na svorkách ,11, 12 meracieho prístroja 13. Bodmi 101 a 102 je vyznačená pracovná oblast meracieho prístroja 13. Bod 101 odpovedá nulovej výchylke, bod 102 plnej výchylke meracieho prístroja 13. Pri zvyšovaní napátia na vstupných svorkách 1, 2 stúpa napatie na vývodoch 11, 12 meracieho prístroja 13 až do bodu 103. Pri ďalšom zvyšovaní napátia na vstupných svorkách 1, 2 klesá napatie na meracom přístroji 13 až do bodu 104. Velkost napatia v bode 104 je daná saturačným napátím prvého npn tranzistora S a ohmickej hodnoty tretieho odporu 7. Ak napatie na vstupných svorkách 1, 2 stúpa i naďalej, napatie na vývodoch 11, 12 meracieho prístroja 13 stúpa len nepatrné. Napatie na vstupných svorkách 1, 2 može byť i viac ako· desať krát váčšie ako napatie odpovedajúce plnej výchylke meracieho prístroja 13. Pri tom napatie ha vývodoch 11, 12 meracieho prístroja 13 je menšie ako dvojnásobok napatia odpovedajúceho plnej výchylke meracieho prístroja 13. Pri opačnej polaritě napatia na vstupných svorkách 1, 2 je i napatie na vývodoch 11, 12 opačnej polarity. Pri zvyšovaní napátia na vstupných svorkách 1, 2 stúpa i napatie na meracom přístroji 13. Priebeh tohoto napatia je znázorněný na obr. 2 úsekem medzi bodmi 101

105. Pri ďalšom zvyšovaní napatia na vstupných svorkách 1, 2 otvára sa druhý pnp tranzistor 10 a napatie na vývodoch 11, 12 meracieho prístroja 13 prudko klesá až do bodu 106. Pri ďalšom zvyšovaní napátia na vstupných svorkách 1, 2, napátle na vývodoch 11, 12 meracieho prístroja 13 len nepatrné stúpa. Merací přístroj 13 nie je přetažený, pretože napatie na jeho vývodoch H, 12 je menšie ako napátie odpovedajúce plnej výchylke meracieho prístroja 13. Toto napátie však postačuje na to, aby merací přístroj 13 indikoval opačnú polaritu meraného napátia.

Claims (2)

1. PREDMET

   Zapojenie nesymetrickej ochrany meracieho prístroja proti preťaženiu vyznačené tým, že na kladnú vstupnú svorku (1) je připojený jeden koniec prvého odporu (3], ktorého druhý koniec je připojený na druhý odpor (4J, ktorého druhý vývod je připojený na kolektory prvého npn tranzistora (6) a druhého· pnp tranzistora (1.0) ako aj na kladný vývod (11). meracieho prístroja (13), na druhý koniec prvého odporu (3) je súčasne připojený prvý oddělovací odpor (5), ktorého druhý vývod je připojený na bázu prvého npn tranzistora (6j, přitom v emiVYNÁLEZU tore prvého npn tranzistora (6) je připojený jeden koniec tretieho odporu (7) a anoda diody (8), přitom druhý koniec tretieho odporu (7) a katoda diody (S) sú připojené na zápornú vstupnú svorku (2), na kto rú je tiež připojený emitor druhého pnp tranzistora (10) ako aj záporný vývod (12) meracieho prístroja (13), na kladnú vstupnú svorku (1) je tiež připojený jeden koniec druhého oddetovacieho, odporu (9), ktorého druhý koniec je připojený na bázu druhého pnp tranzistora (10).

   1 list výkresov